A Hierarchical Z‑Scheme α‐Fe2O3/g‐C3N4 Hybrid for Enhanced Photocatalytic CO2 Reduction

光催化 材料科学 赤铁矿 吸附 试剂 催化作用 化学工程 纳米技术 物理化学 化学 生物化学 工程类 冶金
作者
Zhifeng Jiang,Weiming Wan,Huaming Li,Shouqi Yuan,Huijun Zhao,Po Keung Wong
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:30 (10) 被引量:836
标识
DOI:10.1002/adma.201706108
摘要

The challenge in the artificial photosynthesis of fossil resources from CO2 by utilizing solar energy is to achieve stable photocatalysts with effective CO2 adsorption capacity and high charge-separation efficiency. A hierarchical direct Z-scheme system consisting of urchin-like hematite and carbon nitride provides an enhanced photocatalytic activity of reduction of CO2 to CO, yielding a CO evolution rate of 27.2 µmol g-1 h-1 without cocatalyst and sacrifice reagent, which is >2.2 times higher than that produced by g-C3 N4 alone (10.3 µmol g-1 h-1 ). The enhanced photocatalytic activity of the Z-scheme hybrid material can be ascribed to its unique characteristics to accelerate the reduction process, including: (i) 3D hierarchical structure of urchin-like hematite and preferable basic sites which promotes the CO2 adsorption, and (ii) the unique Z-scheme feature efficiently promotes the separation of the electron-hole pairs and enhances the reducibility of electrons in the conduction band of the g-C3 N4 . The origin of such an obvious advantage of the hierarchical Z-scheme is not only explained based on the experimental data but also investigated by modeling CO2 adsorption and CO adsorption on the three different atomic-scale surfaces via density functional theory calculation. The study creates new opportunities for hierarchical hematite and other metal-oxide-based Z-scheme system for solar fuel generation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S应助彩色的芷容采纳,获得10
刚刚
1秒前
5秒前
djc_1发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
meng发布了新的文献求助10
8秒前
想不出来完成签到 ,获得积分10
8秒前
wangsuchen完成签到,获得积分20
10秒前
jimmy完成签到,获得积分10
11秒前
义气青丝发布了新的文献求助10
11秒前
木木木木完成签到,获得积分10
11秒前
王灰灰1完成签到 ,获得积分10
12秒前
15秒前
priss111应助Li采纳,获得30
16秒前
liberation完成签到 ,获得积分10
17秒前
丘比特应助Annabelle采纳,获得10
19秒前
聪明眼睛发布了新的文献求助10
20秒前
ZJ完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
Jerry完成签到,获得积分10
23秒前
ff'f'f'f'f'f'f完成签到,获得积分20
25秒前
26秒前
28秒前
聪明眼睛完成签到,获得积分10
28秒前
王了了完成签到 ,获得积分10
31秒前
哈利波特完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
123完成签到 ,获得积分10
33秒前
39秒前
饺子完成签到,获得积分10
39秒前
水草帽完成签到 ,获得积分10
40秒前
44秒前
称心小白菜完成签到,获得积分10
44秒前
lmwnb完成签到,获得积分10
45秒前
科研通AI2S应助荔枝采纳,获得10
46秒前
47秒前
48秒前
拼搏的飞薇完成签到,获得积分10
48秒前
阿邦发布了新的文献求助10
49秒前
49秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Semiconductor Process Reliability in Practice 1500
歯科矯正学 第7版(或第5版) 1004
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 1000
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
中国区域地质志-山东志 560
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3242047
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2886366
关于积分的说明 8243024
捐赠科研通 2555001
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1383192
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 649658
邀请新用户注册赠送积分活动 625417